Whamcloud - gitweb
* Applied the last patch in Bug 2306, which changes the portals router/NAL
[fs/lustre-release.git] / lustre / portals / knals / socknal / socknal.h
index 86cdeb0..2767c41 100644 (file)
@@ -25,7 +25,9 @@
  */
 
 #define DEBUG_PORTAL_ALLOC
-#define EXPORT_SYMTAB
+#ifndef EXPORT_SYMTAB
+# define EXPORT_SYMTAB
+#endif
 
 #include <linux/config.h>
 #include <linux/module.h>
 #include <asm/system.h>
 #include <asm/uaccess.h>
 
+#include <linux/init.h>
 #include <linux/fs.h>
 #include <linux/file.h>
 #include <linux/stat.h>
 #include <linux/list.h>
 #include <linux/kmod.h>
+#include <linux/sysctl.h>
 #include <asm/uaccess.h>
 #include <asm/segment.h>
+#include <asm/div64.h>
 
 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_SOCKNAL
 
 #include <linux/kp30.h>
 #include <portals/p30.h>
 #include <portals/lib-p30.h>
+#include <portals/socknal.h>
 
-#define SOCKNAL_N_SCHED num_online_cpus()       /* # socknal schedulers */
-
-#if PTL_LARGE_MTU
-# define SOCKNAL_MAX_FWD_PAYLOAD (256<<10)      /* biggest payload I can forward */
+#if CONFIG_SMP
+# define SOCKNAL_N_SCHED       num_online_cpus() /* # socknal schedulers */
 #else
-# define SOCKNAL_MAX_FWD_PAYLOAD (64<<10)       /* biggest payload I can forward */
+# define SOCKNAL_N_SCHED        1               /* # socknal schedulers */
 #endif
+#define SOCKNAL_N_AUTOCONNECTD  4               /* # socknal autoconnect daemons */
+
+#define SOCKNAL_MIN_RECONNECT_INTERVAL HZ      /* first failed connection retry... */
+#define SOCKNAL_MAX_RECONNECT_INTERVAL (60*HZ) /* ...exponentially increasing to this */
+
+/* default vals for runtime tunables */
+#define SOCKNAL_IO_TIMEOUT       50             /* default comms timeout (seconds) */
+#define SOCKNAL_EAGER_ACK        0              /* default eager ack (boolean) */
+#define SOCKNAL_TYPED_CONNS      1              /* unidirectional large, bidirectional small? */
+#define SOCKNAL_ZC_MIN_FRAG     (2<<10)         /* default smallest zerocopy fragment */
+#define SOCKNAL_MIN_BULK        (1<<10)         /* smallest "large" message */
+#define SOCKNAL_USE_KEEPALIVES   0              /* use tcp/ip keepalive? */
 
-#define SOCKNAL_NLTXS           128             /* # normal transmit messages */
-#define SOCKNAL_NNBLK_LTXS     128             /* # transmit messages reserved if can't block */
+#define SOCKNAL_PEER_HASH_SIZE   101            /* # peer lists */
 
 #define SOCKNAL_SMALL_FWD_NMSGS        128             /* # small messages I can be forwarding at any time */
 #define SOCKNAL_LARGE_FWD_NMSGS 64              /* # large messages I can be forwarding at any time */
 
 #define SOCKNAL_SMALL_FWD_PAGES        1               /* # pages in a small message fwd buffer */
 
-#define SOCKNAL_LARGE_FWD_PAGES (PAGE_ALIGN (sizeof (ptl_hdr_t) + SOCKNAL_MAX_FWD_PAYLOAD) >> PAGE_SHIFT)
+#define SOCKNAL_LARGE_FWD_PAGES (PAGE_ALIGN(PTL_MTU) >> PAGE_SHIFT)
                                                /* # pages in a large message fwd buffer */
 
 #define SOCKNAL_RESCHED         100             /* # scheduler loops before reschedule */
+#define SOCKNAL_ENOMEM_RETRY    1               /* jiffies between retries */
 
-#define SOCKNAL_TX_LOW_WATER(sk) (((sk)->sndbuf*8)/10)
+#define SOCKNAL_TX_LOW_WATER(sk) (((sk)->sk_sndbuf*8)/10)
+
+#if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,5,72))
+# define sk_data_ready data_ready
+# define sk_write_space write_space
+# define sk_user_data   user_data
+# define sk_prot        prot
+# define sk_sndbuf      sndbuf
+# define sk_socket      socket
+#endif
+
+#if (LINUX_VERSION_CODE < KERNEL_VERSION(2,6,0))
+# define sk_wmem_queued wmem_queued
+#endif
 
 typedef struct                                  /* pool of forwarding buffers */
 {
         spinlock_t        fmp_lock;             /* serialise */
-        struct list_head  fmp_idle_fmbs;        /* buffers waiting for a connection */
+        struct list_head  fmp_idle_fmbs;        /* free buffers */
         struct list_head  fmp_blocked_conns;    /* connections waiting for a buffer */
+        int               fmp_nactive_fmbs;     /* # buffers in use */
+        int               fmp_buff_pages;       /* # pages per buffer */
 } ksock_fmb_pool_t;
 
 
@@ -101,10 +132,26 @@ typedef struct                                  /* per scheduler state */
 } ksock_sched_t;
 
 typedef struct {
+        int               ksni_valid:1;         /* been set yet? */
+        int               ksni_bound:1;         /* bound to a cpu yet? */
+        int               ksni_sched:6;         /* which scheduler (assumes < 64) */
+} ksock_irqinfo_t;
+
+typedef struct {
         int               ksnd_init;            /* initialisation state */
+        int               ksnd_io_timeout;      /* "stuck" socket timeout (seconds) */
+        int               ksnd_eager_ack;       /* make TCP ack eagerly? */
+        int               ksnd_typed_conns;     /* drive sockets by type? */
+        int               ksnd_min_bulk;        /* smallest "large" message */
+#if SOCKNAL_ZC
+        unsigned int      ksnd_zc_min_frag;     /* minimum zero copy frag size */
+#endif
+        struct ctl_table_header *ksnd_sysctl;   /* sysctl interface */
+        __u64             ksnd_incarnation;     /* my epoch */
         
-        struct list_head  ksnd_socklist;        /* all my connections */
-        rwlock_t          ksnd_socklist_lock;   /* stabilise add/find/remove */
+        rwlock_t          ksnd_global_lock;     /* stabilize peer/conn ops */
+        struct list_head *ksnd_peers;           /* hash table of all my known peers */
+        int               ksnd_peer_hash_size;  /* size of ksnd_peers */
 
         nal_cb_t         *ksnd_nal_cb;
         spinlock_t        ksnd_nal_cb_lock;     /* lib cli/sti lock */
@@ -112,23 +159,33 @@ typedef struct {
         atomic_t          ksnd_nthreads;        /* # live threads */
         int               ksnd_shuttingdown;    /* tell threads to exit */
         ksock_sched_t    *ksnd_schedulers;      /* scheduler state */
-        
+
+        atomic_t          ksnd_npeers;          /* total # peers extant */
+        atomic_t          ksnd_nclosing_conns;  /* # closed conns extant */
+
         kpr_router_t      ksnd_router;          /* THE router */
 
-        void             *ksnd_fmbs;            /* all the pre-allocated FMBs */
         ksock_fmb_pool_t  ksnd_small_fmp;       /* small message forwarding buffers */
         ksock_fmb_pool_t  ksnd_large_fmp;       /* large message forwarding buffers */
 
-        void             *ksnd_ltxs;            /* all the pre-allocated LTXs */
-        spinlock_t        ksnd_idle_ltx_lock;   /* serialise ltx alloc/free */
-        struct list_head  ksnd_idle_ltx_list;   /* where to get an idle LTX */
-        struct list_head  ksnd_idle_nblk_ltx_list; /* where to get an idle LTX if you can't block */
-        wait_queue_head_t ksnd_idle_ltx_waitq;  /* where to block for an idle LTX */
+        atomic_t          ksnd_nactive_ltxs;    /* #active ltxs */
 
-        struct list_head  ksnd_reaper_list;     /* conn waiting to be reaped */
+        struct list_head  ksnd_deathrow_conns;  /* conns to be closed */
+        struct list_head  ksnd_zombie_conns;    /* conns to be freed */
+        struct list_head  ksnd_enomem_conns;    /* conns to be retried */
         wait_queue_head_t ksnd_reaper_waitq;    /* reaper sleeps here */
+        unsigned long     ksnd_reaper_waketime; /* when reaper will wake */
         spinlock_t        ksnd_reaper_lock;     /* serialise */
-        unsigned char     ksnd_irq_info[NR_IRQS]; /* irq->scheduler lookup */
+
+        int               ksnd_enomem_tx;       /* test ENOMEM sender */
+        int               ksnd_stall_tx;        /* test sluggish sender */
+        int               ksnd_stall_rx;        /* test sluggish receiver */
+
+        struct list_head  ksnd_autoconnectd_routes; /* routes waiting to be connected */
+        wait_queue_head_t ksnd_autoconnectd_waitq; /* autoconnectds sleep here */
+        spinlock_t        ksnd_autoconnectd_lock; /* serialise */
+
+        ksock_irqinfo_t   ksnd_irqinfo[NR_IRQS];/* irq->scheduler lookup */
 } ksock_nal_data_t;
 
 #define SOCKNAL_INIT_NOTHING    0
@@ -136,61 +193,54 @@ typedef struct {
 #define SOCKNAL_INIT_PTL        2
 #define SOCKNAL_INIT_ALL        3
 
-#define SOCKNAL_IRQ_BOUND       0x80            /* flag we _did_ bind already */
-#define SOCKNAL_IRQ_SCHED_MASK 0x7f            /* we assume < 127 CPUs */
-#define SOCKNAL_IRQ_UNASSIGNED  0xff            /* flag unassigned */
-
 /* A packet just assembled for transmission is represented by 1 or more
- * struct iovec fragments and 0 or more ptl_kiov_t fragments.  Forwarded
- * messages, or messages from an MD with PTL_MD_KIOV _not_ set have 0
- * ptl_kiov_t fragments.  Messages from an MD with PTL_MD_KIOV set, have 1
- * struct iovec fragment (the header) and up to PTL_MD_MAX_IOV ptl_kiov_t
- * fragments.
+ * struct iovec fragments (the first frag contains the portals header),
+ * followed by 0 or more ptl_kiov_t fragments.
  *
  * On the receive side, initially 1 struct iovec fragment is posted for
- * receive (the header).  Once the header has been received, if the message
- * requires forwarding or will be received into mapped memory, up to
- * PTL_MD_MAX_IOV struct iovec fragments describe the target memory.
- * Otherwise up to PTL_MD_MAX_IOV ptl_kiov_t fragments are used.
- */
+ * receive (the header).  Once the header has been received, the payload is
+ * received into either struct iovec or ptl_kiov_t fragments, depending on
+ * what the header matched or whether the message needs forwarding. */
+
+struct ksock_conn;                              /* forward ref */
+struct ksock_peer;                              /* forward ref */
+struct ksock_route;                             /* forward ref */
 
 typedef struct                                  /* transmit packet */
 {
         struct list_head        tx_list;        /* queue on conn for transmission etc */
         char                    tx_isfwd;       /* forwarding / sourced here */
         int                     tx_nob;         /* # packet bytes */
+        int                     tx_resid;       /* residual bytes */
         int                     tx_niov;        /* # packet iovec frags */
         struct iovec           *tx_iov;         /* packet iovec frags */
         int                     tx_nkiov;       /* # packet page frags */
         ptl_kiov_t             *tx_kiov;        /* packet page frags */
+        struct ksock_conn      *tx_conn;        /* owning conn */
+        ptl_hdr_t              *tx_hdr;         /* packet header (for debug only) */
 #if SOCKNAL_ZC        
-        ksock_sched_t          *tx_sched;       /* who to wake on callback */
         zccd_t                  tx_zccd;        /* zero copy callback descriptor */
 #endif
 } ksock_tx_t;
 
+typedef struct                                  /* forwarded packet */
+{
+        ksock_tx_t             ftx_tx;          /* send info */
+        struct iovec           ftx_iov;         /* hdr iovec */
+} ksock_ftx_t;
+
 #define KSOCK_ZCCD_2_TX(ptr)   list_entry (ptr, ksock_tx_t, tx_zccd)
 /* network zero copy callback descriptor embedded in ksock_tx_t */
 
-/* space for the tx frag descriptors: hdr is always 1 iovec
- * and payload is PTL_MD_MAX of either type. */
-typedef struct
-{
-        struct iovec            hdr;
-        union {
-                struct iovec    iov[PTL_MD_MAX_IOV];
-                ptl_kiov_t      kiov[PTL_MD_MAX_IOV];
-        }                       payload;
-} ksock_txiovspace_t;
-
 typedef struct                                  /* locally transmitted packet */
 {
         ksock_tx_t              ltx_tx;         /* send info */
-        struct list_head       *ltx_idle;       /* where to put when idle */
         void                   *ltx_private;    /* lib_finalize() callback arg */
         void                   *ltx_cookie;     /* lib_finalize() callback arg */
-        ksock_txiovspace_t      ltx_iov_space;  /* where to stash frag descriptors */
         ptl_hdr_t               ltx_hdr;        /* buffer for packet header */
+        int                     ltx_desc_size;  /* bytes allocated for this desc */
+        struct iovec            ltx_iov[1];     /* iov for hdr + payload */
+        ptl_kiov_t              ltx_kiov[0];    /* kiov for payload */
 } ksock_ltx_t;
 
 #define KSOCK_TX_2_KPR_FWD_DESC(ptr)    list_entry ((kprfd_scratch_t *)ptr, kpr_fwd_desc_t, kprfd_scratch)
@@ -200,21 +250,20 @@ typedef struct                                  /* locally transmitted packet */
 /* local packets (lib->socknal) embedded in ksock_ltx_t::ltx_tx */
 
 /* NB list_entry() is used here as convenient macro for calculating a
- * pointer to a struct from the address of a member.
- */
+ * pointer to a struct from the address of a member. */
 
 typedef struct                                  /* Kernel portals Socket Forwarding message buffer */
 {                                               /* (socknal->router) */
         struct list_head        fmb_list;       /* queue idle */
         kpr_fwd_desc_t          fmb_fwd;        /* router's descriptor */
-        int                     fmb_npages;     /* # pages allocated */
         ksock_fmb_pool_t       *fmb_pool;       /* owning pool */
-        struct page            *fmb_pages[SOCKNAL_LARGE_FWD_PAGES];
-        struct iovec            fmb_iov[SOCKNAL_LARGE_FWD_PAGES];
+        struct ksock_peer      *fmb_peer;       /* peer received from */
+        ptl_hdr_t               fmb_hdr;        /* message header */
+        ptl_kiov_t              fmb_kiov[0];    /* payload frags */
 } ksock_fmb_t;
 
 /* space for the rx frag descriptors; we either read a single contiguous
- * header, or PTL_MD_MAX_IOV frags of payload of either type. */
+ * header, or up to PTL_MD_MAX_IOV frags of payload of either type. */
 typedef union {
         struct iovec    iov[PTL_MD_MAX_IOV];
         ptl_kiov_t      kiov[PTL_MD_MAX_IOV];
@@ -227,20 +276,27 @@ typedef union {
 #define SOCKNAL_RX_GET_FMB      5               /* scheduled for forwarding */
 #define SOCKNAL_RX_FMB_SLEEP    6               /* blocked waiting for a fwd desc */
 
-typedef struct 
+typedef struct ksock_conn
 { 
-        struct list_head    ksnc_list;          /* stash on global socket list */
-        struct file        *ksnc_file;          /* socket filp */
+        struct ksock_peer  *ksnc_peer;          /* owning peer */
+        struct ksock_route *ksnc_route;         /* owning route */
+        struct list_head    ksnc_list;          /* stash on peer's conn list */
         struct socket      *ksnc_sock;          /* actual socket */
         void               *ksnc_saved_data_ready; /* socket's original data_ready() callback */
         void               *ksnc_saved_write_space; /* socket's original write_space() callback */
-        ptl_nid_t           ksnc_peernid;       /* who's on the other end */
         atomic_t            ksnc_refcount;      /* # users */
         ksock_sched_t     *ksnc_scheduler;     /* who schedules this connection */
+        __u32               ksnc_ipaddr;        /* peer's IP */
+        int                 ksnc_port;          /* peer's port */
+        int                 ksnc_closing;       /* being shut down */
+        int                 ksnc_type;          /* type of connection */
+        __u64               ksnc_incarnation;   /* peer's incarnation */
         
-        /* READER */
+        /* reader */
         struct list_head    ksnc_rx_list;       /* where I enq waiting input or a forwarding descriptor */
-        volatile int        ksnc_rx_ready;      /* data ready to read */
+        unsigned long       ksnc_rx_deadline;   /* when (in jiffies) receive times out */
+        int                 ksnc_rx_started;    /* started receiving a message */
+        int                 ksnc_rx_ready;      /* data ready to read */
         int                 ksnc_rx_scheduled;  /* being progressed */
         int                 ksnc_rx_state;      /* what is being read */
         int                 ksnc_rx_nob_left;   /* # bytes to next hdr/body  */
@@ -256,37 +312,110 @@ typedef struct
         /* WRITER */
         struct list_head    ksnc_tx_list;       /* where I enq waiting for output space */
         struct list_head    ksnc_tx_queue;      /* packets waiting to be sent */
-        volatile int        ksnc_tx_ready;      /* write space */
+        unsigned long       ksnc_tx_deadline;   /* when (in jiffies) tx times out */
+        atomic_t            ksnc_tx_nob;        /* # bytes queued */
+        int                 ksnc_tx_ready;      /* write space */
         int                 ksnc_tx_scheduled;  /* being progressed */
-
 } ksock_conn_t;
 
-extern int ksocknal_add_sock (ptl_nid_t nid, int fd, int client);
-extern int ksocknal_close_sock(ptl_nid_t nid);
-extern int ksocknal_set_mynid(ptl_nid_t nid);
-extern int ksocknal_push_sock(ptl_nid_t nid);
-extern ksock_conn_t *ksocknal_get_conn (ptl_nid_t nid);
-extern void _ksocknal_put_conn (ksock_conn_t *conn);
-extern void ksocknal_close_conn (ksock_conn_t *conn);
+#define KSNR_TYPED_ROUTES   ((1 << SOCKNAL_CONN_CONTROL) |      \
+                             (1 << SOCKNAL_CONN_BULK_IN) |      \
+                             (1 << SOCKNAL_CONN_BULK_OUT))
 
-static inline void
-ksocknal_put_conn (ksock_conn_t *conn)
+typedef struct ksock_route
 {
-        CDEBUG (D_OTHER, "putting conn[%p] -> "LPX64" (%d)\n",
-                conn, conn->ksnc_peernid, atomic_read (&conn->ksnc_refcount));
+        struct list_head    ksnr_list;          /* chain on peer route list */
+        struct list_head    ksnr_connect_list;  /* chain on autoconnect list */
+        struct ksock_peer  *ksnr_peer;          /* owning peer */
+        atomic_t            ksnr_refcount;      /* # users */
+        int                 ksnr_sharecount;    /* lconf usage counter */
+        unsigned long       ksnr_timeout;       /* when (in jiffies) reconnection can happen next */
+        unsigned int        ksnr_retry_interval; /* how long between retries */
+        __u32               ksnr_ipaddr;        /* an IP address for this peer */
+        int                 ksnr_port;          /* port to connect to */
+        int                 ksnr_buffer_size;   /* size of socket buffers */
+        unsigned int        ksnr_irq_affinity:1; /* set affinity? */
+        unsigned int        ksnr_eager:1;       /* connect eagery? */
+        unsigned int        ksnr_connecting:4;  /* autoconnects in progress by type */
+        unsigned int        ksnr_connected:4;   /* connections established by type */
+        unsigned int        ksnr_deleted:1;     /* been removed from peer? */
+        int                 ksnr_conn_count;    /* # conns established by this route */
+} ksock_route_t;
+
+typedef struct ksock_peer
+{
+        struct list_head    ksnp_list;          /* stash on global peer list */
+        ptl_nid_t           ksnp_nid;           /* who's on the other end(s) */
+        atomic_t            ksnp_refcount;      /* # users */
+        int                 ksnp_closing;       /* being closed */
+        int                 ksnp_error;         /* errno on closing last conn */
+        struct list_head    ksnp_conns;         /* all active connections */
+        struct list_head    ksnp_routes;        /* routes */
+        struct list_head    ksnp_tx_queue;      /* waiting packets */
+        unsigned long       ksnp_last_alive;    /* when (in jiffies) I was last alive */
+} ksock_peer_t;
+
+
+extern nal_cb_t         ksocknal_lib;
+extern ksock_nal_data_t ksocknal_data;
 
-        if (atomic_dec_and_test (&conn->ksnc_refcount))
-                _ksocknal_put_conn (conn);
+static inline struct list_head *
+ksocknal_nid2peerlist (ptl_nid_t nid) 
+{
+        unsigned int hash = ((unsigned int)nid) % ksocknal_data.ksnd_peer_hash_size;
+        
+        return (&ksocknal_data.ksnd_peers [hash]);
+}
+
+static inline int
+ksocknal_getconnsock (ksock_conn_t *conn) 
+{
+        int   rc = -ESHUTDOWN;
+        
+        read_lock (&ksocknal_data.ksnd_global_lock);
+        if (!conn->ksnc_closing) {
+                rc = 0;
+                get_file (conn->ksnc_sock->file);
+        }
+        read_unlock (&ksocknal_data.ksnd_global_lock);
+
+        return (rc);
 }
 
+static inline void
+ksocknal_putconnsock (ksock_conn_t *conn)
+{
+        fput (conn->ksnc_sock->file);
+}
+
+extern void ksocknal_put_route (ksock_route_t *route);
+extern void ksocknal_put_peer (ksock_peer_t *peer);
+extern ksock_peer_t *ksocknal_find_peer_locked (ptl_nid_t nid);
+extern ksock_peer_t *ksocknal_get_peer (ptl_nid_t nid);
+extern int ksocknal_del_route (ptl_nid_t nid, __u32 ipaddr,
+                               int single, int keep_conn);
+extern int ksocknal_create_conn (ksock_route_t *route,
+                                 struct socket *sock, int bind_irq, int type);
+extern void ksocknal_close_conn_locked (ksock_conn_t *conn, int why);
+extern void ksocknal_terminate_conn (ksock_conn_t *conn);
+extern void ksocknal_destroy_conn (ksock_conn_t *conn);
+extern void ksocknal_put_conn (ksock_conn_t *conn);
+extern int ksocknal_close_stale_conns_locked (ksock_peer_t *peer, __u64 incarnation);
+extern int ksocknal_close_conn_and_siblings (ksock_conn_t *conn, int why);
+extern int ksocknal_close_matching_conns (ptl_nid_t nid, __u32 ipaddr);
+
+extern void ksocknal_queue_tx_locked (ksock_tx_t *tx, ksock_conn_t *conn);
+extern void ksocknal_tx_done (ksock_tx_t *tx, int asynch);
+extern void ksocknal_fwd_packet (void *arg, kpr_fwd_desc_t *fwd);
+extern void ksocknal_fmb_callback (void *arg, int error);
+extern void ksocknal_notify (void *arg, ptl_nid_t gw_nid, int alive);
 extern int ksocknal_thread_start (int (*fn)(void *arg), void *arg);
 extern int ksocknal_new_packet (ksock_conn_t *conn, int skip);
-extern void ksocknal_fwd_packet (void *arg, kpr_fwd_desc_t *fwd);
 extern int ksocknal_scheduler (void *arg);
-extern int ksocknal_reaper (void *arg);
 extern void ksocknal_data_ready(struct sock *sk, int n);
 extern void ksocknal_write_space(struct sock *sk);
-
-
-extern nal_cb_t         ksocknal_lib;
-extern ksock_nal_data_t ksocknal_data;
+extern int ksocknal_autoconnectd (void *arg);
+extern int ksocknal_reaper (void *arg);
+extern int ksocknal_setup_sock (struct socket *sock);
+extern int ksocknal_hello (struct socket *sock, 
+                           ptl_nid_t *nid, int *type, __u64 *incarnation);